德南洼陷位于山东省德州市西南处,属渤海湾盆地临清坳陷东北部地区,勘探面积约310 ㎞ 。平面上呈扇形,由主体洼陷和抬头寺次洼陷组成,延伸方向分别为北西向及北东 2向,两个洼陷之间是避雪店鼻状构造带,构造特征可简称为“两洼夹一凸”。该洼陷生储盖组合较好,区内有丰富的油气显示,1990 年在德 1 井还获工业油流,但到目前为止,一直没有重大突破。 对油气运移问题的研究可以深化对含油气系统的动力学背景、油气运动途径和方向、油气成藏机制过程等的认识,而且可以为油气勘探提供更加准确、有效的技术支持和信息。流体包裹体作为地质历史时期形成的盆地古流体残留物,其对油气运移聚集具有示踪作用。本次作者以“德南洼陷油气运移研究”作为硕士论文的研究题目,通过运用微观分析技术(流体包裹体和拉曼光谱技术)及前人的研究成果,以山东东营胜利油田的德南洼陷为研究对象,探讨复式叠合含油气盆地烃类运移的热力学和动力学机制,从一个侧面恢复洼陷内烃类运移的时间、通道及方向,并指出油气运聚的有利地区。 通过系统研究,本论文获得以下认识和成果: 1、区内自生矿物中有大量的流体包裹体,根据物理相态将流体包裹体分为六种基本类型:单相包裹体(Ⅰ)、富液相包裹体(Ⅱ)、富气相包裹体(Ⅲ)、含液相二氧化碳多相包裹体(Ⅳ)、富液态烃包裹体(Ⅴ)、富气态烃包裹体(Ⅵ)。 2、有机包裹体相对丰度为 4～7%,主要赋存层段为沙一段、沙三段、沙四段、孔店组和古生界。其在德 3、德 5 等井只有很少量或没有显示,但在德 6 井孔店组的天青石脉及德古 2 井 C-P 系地层的方解石脉内,丰度较高,局部地段可达 70%。 3、对储层中有机包裹体的岩相学和热力学特征进行了详细的研究:Ⅴ型包裹体主要分布在第三系,其均一温度在 50～190℃范围内,有三个峰值区:50~70℃、100~140℃、160~170℃,其中中间峰值区内包裹体丰度最大;气态烃包裹体(Ⅵ型)数量较少,但却相对集中在古生界地层中,中生界和第三系也有少量分布,其常与二氧化碳包裹体伴生,均一温度普遍比较高,在 180～280℃之间。 4、包裹体成分分析表明,第三系为含较高硫份的未熟—低熟阶段,主要为液态烃流体活动;古生界及部分上部层段的气态烃流体活动总体上应属于成熟、高成熟阶段,伴随有二氧化碳气的混入。研究区内水介质条件为:富 Cl-、w(NaCl)>4%的古水体。 5、区内压力 100~950MPa 不等,在 D6-10、DG2-8 等烃类包裹体富集的部分地段,出现了瞬间高压,表明烃类流体的大量排出运移时期经历过压力突破到释放的过程。 6、根据包裹体和成岩资料,初步推测认为研究区共有四次大的流体运移活动。第一期<WP=7>低温热流体活动发生在成岩作用期间;第二期含少量烃的中低温水热流体活动发生在成岩晚期重结晶和早期构造充填期;第三期中高温含烃流体活动期发生于成岩后的中晚构造活动期;第四期含气态烃及二氧化碳高温流体发生在成岩后晚期构造活动期。7、流体运移研究表明下第三系有三次油气运移:早期油气运移发生于 25Ma 年左右,运移深度 2800~3700m;主要油气运移阶段发生于 17Ma,埋深 3500~4200m;晚期运移阶段运移时间约<10Ma,即晚第三纪—第四纪。油气在压实作用、浮力、水动力等作用的推动下进行运移,呈油溶于水相、气溶于油相和油溶于气相等相态,从高势区流向低势区,经过裂隙泥灰岩、砂岩输导体的各种微裂隙,在地层内进行横向及微弱的垂向运移,后受构造形态、运移强度、岩性等影响,在德 1 井和德 3 井中间和德 4 井西北部的有利圈闭内聚集成藏。8、C-P系地层也有三次油气的排运:在 40Ma 左右再次进入生烃门限,相应深度范围为 2700m 左右;在 35Ma 年左右进入了生烃高峰期,深度范围为 3500~4700m;约 20Ma左右到现在,进入生气高峰,深度 6000m 以下。该地层主要形成煤成气,其在浮力、水动力、尤其是构造应力和热应力作用下,沿渗透性岩层、不整合面及断层体系组成的三维网络输导系统,向古生界、中生界、孔店组、沙四段、沙三段、沙一—馆陶组等层段运移,并在有利构造圈闭中聚集成藏,其运移相态以气溶于油相为主,兼油溶于气相。9、根据研究区的生储盖圈等地质条件分析,结合本文包裹体研究及油气运移的各项因素分析,对德南洼陷的有利远景区进行了评价。第三系德 1 断块区具有一定的勘探前景,但最有利的远景区为避雪店构造的沙三、沙四和孔店组的渗透性岩石储集汇聚区;石炭—二叠系煤成气的勘探远景区为避雪店鼻状构造、德 1 井断块区和德古 1 井土桥潜山带,主要的目标层段为石炭—二叠系和寒武—奥陶系,第三系的孔店组、沙四、沙三和沙一段次之。